從廢舊鋰離子電池中回收制備正極材料LiCoO-,2-的研究.pdf

1、研究了濕化學(xué)法從廢舊鋰離子電池回收正極活性材料中的有用金屬工藝。NMP可以使正極活性材料從鋁箔上完全脫落，脫落率接近100﹪。在H<,2>SO<,4>與雙氧水系統(tǒng)中，鈷、鋰的浸出率達(dá)到 99.60﹪。鈷和鋰的回收率分別為 95.06﹪和 84.02﹪。 研究了共沉淀法制備Li<,2>CO<,3>與CoCO<,3>前驅(qū)體最佳工藝條件，探討了熱處理對(duì)煅燒產(chǎn)品晶體結(jié)構(gòu)的影響。750℃煅燒產(chǎn)物經(jīng)XRD分析，晶格參數(shù)a=2.81013 A

2、 與 c=14.0346 A，c/a=4.99429，十分接近 LiCoO<,2>標(biāo)準(zhǔn)值，具有典型的六方對(duì)稱性，空間群為R3m的一種結(jié)構(gòu)。并通過(guò)BET測(cè)試，LiCoO<,2>粉體具有較大的比表面積，達(dá)18.55 m<'2> g<'-1>，通過(guò)掃描電鏡觀測(cè)到平均粒徑在 70nm 左右，一種超細(xì)的納米粉體，在此粒度下，粉體具有較大的活性，良好的電化學(xué)性能。首次充電容量達(dá)146mA．h·g<'-1>，首次放電容量達(dá) 142 mAh·g<'-1

3、>。 以從廢舊鋰離子電池中回收的鈷鋰鹽為原料，NH<,3>·H<,2>O為沉淀劑，聚乙二醇為分散劑，獲得球狀CoOHNO<,3>沉淀。然后以NH<,4>HCO<,3> 為沉淀劑，生成一種Li<,2>CO<,3>為殼、CoOHNO<,3>為核的殼核結(jié)構(gòu)混合沉淀物。700℃煅燒此混合物得LiCoO<,2>粉體。用XRD對(duì)LiCoO<,2>進(jìn)行了晶相分析。通過(guò)紅外和拉曼光譜分析確定LiCoO<,2>為R-3m空間群的六方層狀結(jié)構(gòu)，隨溫

4、度的升高，層狀屬性增強(qiáng)。用BET分析了700℃合成的LiCoO<,2>的粉體比表面積，其值為達(dá)7.94 9m<'2>g<'-1>，并通過(guò)SEM觀察到其顆粒形貌和粒徑大小(小于0.2μm)，并且隨燒結(jié)溫度的升高，生成的晶體顆粒有所增大。觀察到濕化學(xué)法合成的材料粒徑比固相反應(yīng)制得的材料粒度要小得多。包覆沉淀法在700℃合成的LiCoO<,2>具有優(yōu)良電化學(xué)性能。 研究了草酸沉淀鈷和鋰工藝，重點(diǎn)討論了不同工藝條件對(duì)草酸鈷和草酸鋰顆粒形